还在从头开始构建固定装置吗？模块化夹具是一种更快、更简单、更具成本效益的解决方案
这款来自 SMW Autoblok 的自定心虎钳具有超大的夹紧范围，并提供基本和高级顶爪版本.自从人们加工零件以来，他们就一直在设计越来越巧妙的夹持方式。液压和气动夹头和虎钳、零点夹紧系统、快速更换夹爪和夹头——这些只是现代工件夹持选项中的一小部分，可供任何希望降低加工成本和提高灵活性的人使用。更重要的是，这些系统越来越模块化——只需极少的修改就可以轻松地从一台机器转移到另一台机器或从一个工作转移到另一个工作——进一步提高了所有者的底线。
然而，t许多商店仍然停留在过去，设计和制造自制的夹具、夹具和其他工件夹具，这增加了他们项目的成本和交货时间。假设这些一次性工具问题不会在报价过程中将商店赶出运行，那么当工作完成时，这个专用硬件必须存放在架子上，等待下一次生产运行。什么时候工作永远消失了？是时候将夹具扔进废料箱了。
套件中的工件夹具
术语模块化工件夹具对不同的人有不同的含义，但任何对工具的投资都能够消除刚才描述的情况钱花得值。考虑一些工具供应商提供的预配置套件，每个套件都包含各种夹具、立管、螺柱、块和导轨。花在其中一个通用解决方案上的 10,000 美元或更多（通常更多）乍一看可能看起来过高，直到您认为该套件将取代数十个或数百个 dedi固定装置。避免在工具间花费无数时间。更容易满足不断变化的客户需求。回报通常以周为单位衡量。
位于伊利诺伊州阿灵顿海茨的 EROWA Technology Inc. 是一家以在线 EDM 上使用此类套件而闻名的公司。区域经理 Fred Holzmacher 解释说，公司的扩张远远超出了最初的重点，现在销售范围广泛的用于 CNC 加工中心的工件夹持产品，尤其是那些具有五个运动轴的产品。
“每个人都想码垛和使他们的五轴机器自动化，”他说。 “当您在工厂上花费数十万美元时，您不希望它闲置而有人正在用螺栓固定虎钳或指示夹具。设置时间就是一切，机器运行后，您需要能够快速放入和取出零件。”
板、旋钮和夹具
但是这个术语是什么意思“模块化”究竟是什么意思？再次在这里，每个提供呃有自己的定义，尽管大多数人都同意模块化始于标准定位系统。对于 CNC 加工中心，这通常是一个底板，可直接安装到机床床身上，并配有一系列标准化的孔，其中一些或全部带有螺纹，以接受各种适配器、托盘或夹紧装置。
在 EROWA 的案例中，这可能是 MTS（模块化工具系统），尽管 Holzmacher 很快指出该公司提供了几种类似的工件夹持解决方案，其中包括 EROWA UPC（通用动力卡盘）、CleverClamp 和 PowerChuck P 系统. “MTS 是其中最新的，通常用于五轴加工中心的大型生产工作。 UPC 也很受欢迎，具体取决于所需的准确度水平，”他说。
EROWA 的模块化 CleverC灯系统据说是一种通用工件夹紧系统，专为一次性和小批量工作而设计。除了通用基板之外，像这样的零点系统也越来越普遍。与 EROWA 一样，大多数工件夹具公司现在都提供某种形式的下拉式、类似固定旋钮的夹紧硬件和配件。其中之一是位于北卡罗来纳州莫里斯维尔的 SCHUNK Inc.，固定工件夹具团队负责人 Brad Evans 指出，其中最新的 WDM-5X 是一种手动激活系统，该系统结合了工具制造商的 VERO-S 技术和一系列可堆叠模块，提供超过 1,000 种夹持可能性。
“WDP-5X 是同一系统的气动版本，”他说。两者都是模块化的，但设计用于快速更换夹具而不是码垛。 “例如，模具车间可能会堆叠各种组件来支撑和定位模架，然后使用一对带有夹紧销的 VERO-S 模块直接连接到工件以将其固定到位。或者整个东西可以在网格板上离线设置，然后放到那些相同的 VERO-S 模块上，”Evans 说。 “无论哪种方式，它都比带子和脚趾夹更快、更准确，而且一切都可以很容易地重新配置，以适应下一扇门出现的任何东西，从而显着减少了对定制夹具的需求。”
Evans 指出了其他几个组件WDM-5X 系统，其中包括一系列伸缩式五轴稳定器，旨在减少加工高工件时的振动。 SCHUNK 还提供 KSP-BWM 系列带有快换钳口的气动虎钳，所有这些都与 VERO-S 平台配合使用。
“自动化正在突飞猛进，这些类型的模块化系统支持这种需求，”他说。 “机器人曾经仅限于相对简单的装载/卸载操作，现代的五轴机器人能够为多个加工中心提供服务，陈托盘、零件，甚至夹具。它代表了一种全新的制造方法。”
走向成功
位于密苏里州圣路易斯的 Carr Lane Manufacturing Co. 看到了类似的趋势。首席运营官 Colin Frost 同意各种模块化工件夹具越来越受欢迎，尤其是专为五轴机床设计的工件夹具。 “这些应用的工件夹持必须提供尽可能多的工件接触，这需要与传统工件夹持不同的策略，”他说。 “例如，我们最近开发了一系列薄型边缘夹具，这些夹具配有开槽底座，便于在安装过程中进行调整。”这些设备还可以从机械转换为液压，从而实现基本的自动化。
WDM-5X 和 WDP-5X 系统结合了 SCHUNK 的VERO-S 技术采用一系列可堆叠模块，提供超过 1,000 种夹紧可能性。Carr Lane 的新产品还有直接连接到工件的机械零点系统。 Frost 解释说，DropZero 系统在单个设备中提供夹紧和定位功能，设计用于与公司的模块化子板和块一起使用。 “它们还可以相互安装以支撑形状独特的工件，”他说。
无论采用何种系统，对模块化工件夹具的初始投资都可能很大，但能够在一个又一个的工作中部署它确保 ROI 是正的，即使特定于每个应用程序，Frost 补充说。 “也就是说，可扩展性至关重要。一次投资一个完整的解决方案几乎不可能或不切实际，这就是为什么商店应该选择一家制造商提供未来可扩展的系统。我们还建议使用制造商提供的 CAD 实体模型来预植他夹紧并尽可能将夹紧数据加载到 CAM 软件中，以确保刀具路径清晰。”
一或一千
Frost 指出，几乎任何零件都可以采用模块化工作夹具，但那些形状独特但不适合虎钳的是最佳人选。即使在这些情况下，专用夹具通常仍然是预期重复的工作的首选，或者涉及非常复杂的加工和/或严格公差的工作。
EROWA 的 Holzmacher 至少推翻了一些这个想法表明，今天的产品生命周期比过去短得多，迫使机械车间采取一切必要措施来降低专用工具成本。 “多年前，人们会设计一个零件，它会运行五年，”他说。 “现在，产品的预期寿命通常是一年或更短，所以与其生产成百上千的东西，你可能只生产一个工作消失之前的少数。”
Hainbuch 模块化系统的视觉概览，包括 TOPlus 和 SPANNTOP 卡盘、TOROK 手动卡盘和 HYDROK 液压固定卡盘。这个论点远远超出成本设计、加工和存储夹具和夹具。事实上，这些成本仅次于与更频繁的设置相关的机器停机时间。 Holzmacher 说，减少这种浪费时间的最佳方法是尽可能堆放托盘。
“托盘系统需要大量作业才能证明其合理性，这是一种常见的误解，”Holzmacher 说。 “事实是，恰恰相反。通过将模块化工件夹具与零点系统一起使用，您可以获得两全其美的效果 - 缩短设置时间并降低工具成本，无论工作质量如何antity。”
车床上的工件夹具
所有这些对于铣削和 EDM 部门来说都是好消息。数控车床怎么样？更换顶爪，从三爪换成弹簧夹头或心轴——这些只是车床操作员必须处理的一些浪费时间的事情，通常是例行公事。他们有哪些模块化工件夹具可供选择？位于威斯康星州日耳曼敦的 Hainbuch America Corp. 的营销总监 Michael Larson 有一些想法，首先是该公司的 centroteX 卡盘快速转换系统。
“操作员可以从一个工件夹具切换到另一个在五分钟或更短的时间内，我们的新迷你版本——centroteX S——更快，由于单个径向锁定螺钉，提供不到一分钟的转换，”Larson 说。 “也许最重要的是，它可以与商店现有的卡盘配合使用——只需要一个适配器。它提供了很大的灵活性并大大降低了es 机器停机时间。”
Larson 说公司最近通过 Hainbuch 模块化系统扩展了这些功能，其中包括 TOPlus 和 SPANNTOP 卡盘和迷你卡盘、TOROK 手动卡盘和 HYDROK 液压固定卡盘。每一种都提供各种“适配”，例如外径夹头（夹头）、内径心轴、双爪和三爪模块、端面驱动器和磁力夹头。
Carr Lane Manufacturing 最近开发了一种边缘夹具系列允许在模块化应用中更方便地访问，带开槽的底座便于在安装过程中进行调整。“我们的模块化系统中有十种不同的工件夹具，为用户提供了大约 65 种不同的组合，”他补充道。 “该系统也适用于铣床，因此同样具有很大的灵活性。一种对于使用我们其中一款筒夹的商店，可以在 10 秒左右的时间内完成转换。借助配备适当的机器人，可以实现大部分转换的自动化。”
获得电动化
SMW Autoblok Corp. 是车削解决方案领域的另一个知名品牌，提供范围广泛的车床配件，其中包括 KNCS 系列快换卡盘、中心架、弹簧夹头和心轴，以及 CCS 卡盘切换系统。然而，该公司商业部门总裁拉里·罗宾斯 (Larry Robbins) 指出，这家总部位于伊利诺伊州威灵的公司最近转向固定式工件夹具，并且像大多数有待推广新产品的制造商一样，计划在去年秋天的 IMTS 上推出它们。
如果发生该事件，参观者将有机会体验 SMW Autoblok 的 APS 零点夹紧系统的轮胎，据说可以将铣削、车削和磨削应用中的设置时间减少多达 90%。其他文具产品包括 ZeroAct，一个支持同时手动驱动多达三个单元的零点夹紧模块，用于直接工件夹紧的 WPS（工件定位系统），以及各种五轴虎钳、卡盘和类似的工件夹具附件，其中大部分是模块化的。
然而，最令 Robbins 兴奋的是 SMW Autoblok 的非接触式感应耦合器系统。该技术能够通过最大 4 毫米的气隙传输电力和数据，有望简化工件夹具安装，同时更好地控制夹紧压力、定位和状态。
借助 SMW 的 MM 机电四-例如，夹爪，每个夹爪都可以单独控制和监控，从而“极大地提高了灵活性、质量和操作安全性。这不仅仅是关闭卡盘或虎钳，因为在我这样做的同时，我还可以传输指令，”他说ID。 “例如，我可能会告诉三号夹具向左移动两微米，五号夹具向右移动六微米，系统会在这些动作完成后提供反馈。系统将存储所有这些信息，并在一切结束时向您发送一份报告——更改了哪些值、您使用的夹紧压力、扭矩和旋转力。一切。一切都来自一个标准界面。
“这将对工件夹持产生巨大影响，同时也会对机器人技术、定位系统、物料搬运产生巨大影响——基本上任何可以利用感应能量和数据传输的工业应用单联轴器，”罗宾斯总结道。 “这就是为什么我们最近成立了另一家名为 SMW-Electronics 的公司，并聘请了 35 名员工致力于开发和支持这项新技术。这是一个游戏规则的改变者，这是肯定的。”
